一種收縮滑動式變向錨具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環(huán)、弧面托盤、弧形錨環(huán)和錐形夾片；所述滑動收縮環(huán)由上托盤、彈性收縮環(huán)和下托盤組成，所述彈性收縮環(huán)柱體表面呈波浪狀；所述弧面托盤一端設為平面，與下托盤接觸，另一端設為弧面；所述弧形錨環(huán)一端呈弧面結(jié)構(gòu)，與弧面托盤接觸，弧面錨環(huán)內(nèi)部呈錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設有錐形夾片。本實用新型彈性收縮環(huán)受壓收縮，實現(xiàn)滑動收縮環(huán)沿鋼鉸線滑動，緩解了鋼鉸線軸向瞬間高應力狀態(tài)，有利于預防鋼鉸線被拉斷；弧形錨環(huán)能夠在弧面托盤上旋轉(zhuǎn)一定角度，避免鋼鉸線在托盤和錨環(huán)接觸面處受到過高的剪切應力而破損。該錨具改善了支護體系錨索的受力狀況，延長了錨索的工作壽命，提高了錨索利用率。
【專利說明】一種收縮滑動式變向錨具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于巖土、水利、礦山等支護工程用錨具。
【背景技術】
[0002]錨索支護是礦井深部巷道、隧道等大斷面硐室、巷道的補強加固的一種重要技術手段。錨索加固圍巖的實質(zhì)，就是通過錨索對被加固的巖體施加預應力，限制巖體有害變形的發(fā)展，從而保持巖體的穩(wěn)定。煤炭開采強度的增大，促使煤層開采向縱深發(fā)展，深部巖體開挖處于典型的高地應力、高地溫、高巖溶水壓力及爆破、機械開挖動力擾動的復雜力學環(huán)境。在高地應力環(huán)境下，煤巖體的變形特性發(fā)生了根本變化:煤巖體具有較強的時間效應，表現(xiàn)為明顯的流變或蠕變；煤巖體的擴容現(xiàn)象突出，表現(xiàn)為煤巖體積增大、擴容膨脹嚴重；煤巖體變形的沖擊性，表現(xiàn)為變形不是連續(xù)的、逐漸變化的，而是突然劇烈增加。高地應力環(huán)境和煤巖體變形特征決定了深部圍巖控制將更加困難，由于錨索鋼絞線鋼性較大，為低松弛性鋼絞線，延伸率小，使得在大變形的圍巖條件下，難以與錨桿形成協(xié)調(diào)支護體系，圍巖突然劇烈的變形，往往會造成錨索的破斷，使其失去支護能力；另外，由于錨索抗剪切能力相對較弱，如頂板不平、孔口圍巖破壞或頂板巖層移動等因素影響，將導致錨孔與頂板斜交，頂板不平，錨索將在孔口處受到額外的剪切應力，嚴重影響錨索支護能力的發(fā)揮，很多錨索在孔口處破斷。因此，對于深井巷道支護用錨索錨具急需要在結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新，使其能夠適應軸向大變形和緩解錨索徑向的剪切應力。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有錨具結(jié)構(gòu)設計的不足，改善深井巷道的支護現(xiàn)狀，本實用新型提供一種收縮滑動式變向錨具，當圍巖發(fā)生較大的瞬間變形時，該錨索錨具能夠?qū)崿F(xiàn)沿鋼絞線軸向滑動，從而緩解圍巖大變形帶來的沖擊；當圍巖沿垂直鋼絞線方向發(fā)生移動時，通過錨具結(jié)構(gòu)的改進，可以自動調(diào)節(jié)錨索中心線和錨環(huán)中心線之間的角度，降低孔口處巖層與錨具對鋼絞線的剪切應力。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:本實用新型提供一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環(huán)、弧面托盤、弧形錨環(huán)，其特征在于:滑動收縮環(huán)、弧面托盤和弧形錨環(huán)中間設有通孔，鋼鉸線沿通孔穿過。
[0005]所述滑動收縮環(huán)由上托盤、彈性收縮環(huán)和下托盤組成，所述彈性收縮環(huán)柱體表面呈波浪狀。
[0006]所述弧面托盤一端設為平面，與下托盤接觸，另一端設為弧面，與弧形錨環(huán)外弧面相接觸。
[0007]所述弧形錨環(huán)一端呈弧面結(jié)構(gòu)，與弧面托盤接觸，弧面錨環(huán)內(nèi)部錐面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設有維形夾片。
[0008]本實用新型優(yōu)點和有益效果是:收縮滑動式變向錨具結(jié)構(gòu)設計合理，當頂板變形下沉時，彈性收縮環(huán)受壓沿軸向變形收縮，滑動收縮環(huán)整體沿鋼鉸線向外滑動，一定程度上緩解了鋼鉸線軸向瞬間高應力狀態(tài)，有利于預防鋼鉸線被拉斷，間接提高了錨索的延伸率，有利于實現(xiàn)與錨桿的協(xié)同變形，充分發(fā)揮錨桿、錨索支護的共同作用；當被支護圍巖沿鋼絞線垂直方向移動或巷道頂板發(fā)生近水平方向移動時，弧形錨環(huán)能夠在弧面托盤上旋轉(zhuǎn)一定的角度，自動調(diào)節(jié)減小鋼鉸線中心線與錨環(huán)中心線之間的角度，避免鋼鉸線在托盤和錨環(huán)接觸面處受到過高的剪切應力而破損，延長了錨索的工作壽命，提高了錨索利用率。因此，本實用新型提供的一種收縮滑動式變向錨具基于現(xiàn)場支護存在的問題，充分考慮了軸向和徑向兩個方面，使鋼鉸線在支護系統(tǒng)中的安全系數(shù)得到提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型收縮滑動式變向錨具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實用新型滑動收縮環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為能進一步了解本實用新型一種收縮滑動式變向錨具的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點，下面結(jié)合具體的實施案例對本實用新型作進一步地說明。
[0012]如圖1所示，本實用新型的一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環(huán)2、弧面托盤3、弧形錨環(huán)4、錐形夾片5 ;所述滑動收縮環(huán)2由上托盤6、彈性收縮環(huán)7和下托盤8組成，如圖2所示，所述彈性收縮環(huán)7柱體表面呈波浪狀，且彈性收縮環(huán)7材料選擇非常關鍵，不僅有一定的強度，還應有一定的韌性，當圍巖變形嚴重時，能夠具有較好的緩沖功能，且不會破裂。上托盤6和下托盤8結(jié)構(gòu)相同，圓盤中心設有能夠通過鋼鉸線I的通孔，且上下托盤焊接在彈性收縮環(huán)7上形成滑動收縮環(huán)2。
[0013]本實施案例與常規(guī)錨索安裝方式類似，主要區(qū)別是在安裝弧面托盤3、弧形錨環(huán)4之前，需要在弧面托盤3上部安裝滑動收縮環(huán)2，滑動收縮環(huán)2高度設計為10cm-20cm，安裝時可根據(jù)圍巖變形情況考慮安裝滑動收縮環(huán)2的組數(shù)，圍巖變形嚴重的巷道，可考慮安裝多個滑動收縮環(huán)，以應對圍巖大變形。當圍巖變形沿鋼鉸線I軸線方向較大時，彈性收縮環(huán)2受壓沿軸向變形收縮，相當于滑動收縮環(huán)2整體沿鋼鉸線向外滑動，一定程度上緩解了鋼鉸線5軸向瞬間高應力狀態(tài)，有利于預防鋼鉸線I被拉斷，間接提高了錨索的延伸率，有利于實現(xiàn)與錨桿的協(xié)同變形，充分發(fā)揮錨桿、錨索支護的共同作用；當被支護圍巖沿鋼絞線I垂直方向移動或巷道頂板發(fā)生近水平方向移動時，弧形錨環(huán)4能夠在弧面托盤3上旋轉(zhuǎn)一定的角度，自動調(diào)節(jié)減小鋼鉸線I中心線與弧形錨環(huán)4中心線之間的角度，避免鋼鉸線I在托盤和錨環(huán)接觸面處受到過高的剪切應力而破損，延長了錨索的工作壽命，提高了錨索利用率。因此，本實用新型提供的一種收縮滑動式變向錨具，基于現(xiàn)場支護存在的問題，充分考慮了軸向和徑向兩個方面，使鋼鉸線在支護系統(tǒng)中的安全系數(shù)得到提高。
【權利要求】
1.一種收縮滑動式變向錨具，包括滑動收縮環(huán)、弧面托盤、弧形錨環(huán)，其特征在于:滑動收縮環(huán)、弧面托盤和弧形錨環(huán)中間設有通孔，鋼鉸線沿通孔穿過。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種收縮滑動式變向錨具，其特征在于:所述滑動收縮環(huán)由上托盤、彈性收縮環(huán)和下托盤組成，所述彈性收縮環(huán)柱體表面呈波浪狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種收縮滑動式變向錨具，其特征在于:所述弧面托盤一端設為平面，與下托盤接觸，另一端設為弧面，與弧形錨環(huán)外弧面相接觸。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種收縮滑動式變向錨具，其特征在于:所述弧形錨環(huán)一端呈弧面結(jié)構(gòu)，與弧面托盤接觸，弧面錨環(huán)內(nèi)部錐面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設有錐形夾片。
【文檔編號】E21D21/00GK203584446SQ201320611592
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月2日 優(yōu)先權日:2013年10月2日
【發(fā)明者】王永龍, 孫玉寧, 王振鋒 申請人:河南理工大學